压力感应测谎仪有多牛？婴儿的不安情绪也能瞬间识破

作者：斯蒂芬·比奇

一种新型压力感应无线测谎仪还能发现婴儿身上可能致命的睡眠障碍。

这种贴片贴在胸口时，能监测到压力的身体迹象，在面试中，这些迹象说明人在说谎。

除了能当可穿戴测谎仪用之外，美国科学家表示，这款革命性设备还能识别幼儿睡眠障碍的迹象。

该设备重量不到8克，相当于8个回形针，能自然地随皮肤活动，可持续运行超过24小时。

不过，和电视犯罪剧里那种测谎仪不同，来自伊利诺伊州西北大学的研究团队解释说，他们的设备并不是为了侦测谎言而设计的。

相反，工程师和医生设计它是为了感知身体深处隐藏的压力。

这种轻便的贴片像创可贴一样，轻轻贴在胸口，能同时测量心脏活动、呼吸模式、出汗反应、血液流动和体温。

这些信号合在一起，就能实时呈现全身的压力状况。

研究团队表示，由于能同时持续追踪多种生理信号，该设备可以帮助医生发现患者的压力和可能的不适——包括婴儿和老人，这些人可能无法用语言交流。

根据发表在《科学进展》期刊上的一项研究，它还可以在没有笨重设备的情况下诊断睡眠障碍，长期监测心理健康，甚至感知医疗并发症的早期预警信号。

领导该设备开发的生物电子学先驱约翰·罗杰斯表示：“有时，身体会在人意识到之前显现出压力的迹象。”

“即使人们没有意识到自己承受了多大压力，压力也在悄悄影响他们的健康。”

“长期压力可能带来不良后果，尤其是对孕妇、儿童和危重病人而言。”

“基于定量测量来追踪压力的能力，可以使人们采取缓解压力的行动，直接有益于健康。”

“重要的是，我们旨在设计一种概念上类似测谎系统的设备，它基于身体的生物物理反应运行，无需获取体液中的化学生物标志物。”

罗杰斯的团队此前已开发出多种无线、可穿戴电子设备，用于追踪生命体征、监测疾病、治疗先天性疾病以及诊断婴幼儿疾病。

芝加哥的儿科医生请他创造一种柔软、非侵入性的设备，用于在整个住院期间检测并连续追踪婴儿的压力水平，而无需测量唾液和血液中的压力生化特征。

目前，检测婴儿压力通常依赖于医务人员能看到和听到的情况——哭泣、面部表情和动作——以及基本生命体征。

但罗杰斯表示，这些信号可能很细微、时有时无，甚至完全没有。

他说：“压力通常是通过问卷和护理评估来打分的。”

“这些项目包括哭声的音调、音量等。”

“婴儿当然没办法说出自己有多疼。”

“所以，跟大人不一样，要判断婴儿的压力非常难。”

“我们想把评估里的主观因素去掉。”

与罗杰斯共事的黛布拉·威斯-梅耶说：“这种新设备会24小时追踪身体的压力信号，帮助衡量一个人每天压力持续多久、压力有多大。”

“这个设备的好处是，个人和医护人员现在都能发现压力，还能完全无创地客观监测干预措施在减轻压力、恢复健康平衡方面效果怎么样。”

这个团队希望做成一个一体化、准确、可穿戴的设备，记录下跟传统测谎仪一样甚至更多的生理信号。

最终这项技术将多个微型传感器整合到一个柔软的器件中。

这些传感器一起工作，持续追踪多种生理信号。身体感受到压力时，这些信号都会跟着变化。

内置的运动传感器和微型麦克风捕捉心脏和肺部发出的细微的机械和声音信号。

其他传感器检测皮肤温度，以及和皮下浅层血液循环有关的热流。

另外还有一个传感器测量由汗腺活动引起的皮肤电导率变化——这是一个公认的压力指标。

罗杰斯表示：“测压力这事很复杂，因为它是多方面的。”

“光靠一两个，甚至三四个参数，根本没法可靠地判断压力。必须综合大量因素。”

“所以，我们在这个设备平台上塞进了尽可能多能测生理过程的传感器，同时保持小巧轻便的结构，而且不需要抽血或接触体液。”

这套系统把同步数据流无线传输到智能手机、智能手表或平板电脑上，然后由机器学习算法实时分析跟压力相关的模式。

在模拟测谎测试中，这种可穿戴设备能准确捕捉到敏感问题引发的应激反应，并与商用测谎系统的测量结果非常接近。

在一项实验中，研究参与者将手浸入冰水中，系统记录到心脏活动、呼吸模式、出汗反应和温度信号的同步变化。

在儿科睡眠研究中，这种可穿戴设备识别出关键临床事件，包括呼吸不规则和夜间觉醒，其准确性与医院级睡眠测试相当，但打扰少得多。

在医科学生的模拟训练中，该设备发现应激反应较强的参与者往往表现更差（成绩更低），这表明压力可能损害高压环境下的决策能力。

罗杰斯说：“最终，当压力水平达到一定限度时，该设备可以给用户或照护者发警报。”

“很多人可能没完全意识到自己压力有多大，也没意识到它在影响自己的表现。”

团队想把这技术从验证研究推广到临床上更广泛的用途，通过将其整合到医院和居家监测系统中，为患者健康提供持续、实时的洞察。

韦斯-梅耶补充说：“我们压力很大，却没有什么好办法主动测出压力。”

“如果更早发现压力，不管是环境造成还是疾病引起的，就能在压力造成不可挽回的影响之前介入。”